10kV单相变压器高频无源宏模型的建立与特快速暂态仿真
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探讨10kV系统电缆线路过电压原因和对策
探讨10kV系统电缆线路过电压原因和对策文章综合分析了0kV系统电缆线路过电压原因，在分析原因基础上提出了合理且科学的控制措施。
不断提升电力系统运行安全管理水平，保障电力运行效益。
关键字：过电压；措施；10kV系统电缆线路一、10 kV系统电缆线路过电压产生的原因（一）铁磁谐振过电压当前，我国建立起的10kv系统一般都属于中性点、非有效接地特殊电力系统。
在10kv系统电缆线路中，电压互感器运行会对系统产生一定影响。
一般而言，电压互感器绕组中性点都是一次绕组直接接地，在电力系统运行过程中不会有铁磁谐振现象出现。
如果产生的谐振现象是在合理的范围内，也不会对电力系统运行造成危害。
但10kv系统电缆路线参数配置不一致，因此会出现铁磁谐振，而且是以高次谐波谐振为主，引起电压变大，继而使得系统短路，最终导致安全事故出现。
（二）弧光接地过电压当10kv系统电缆线路保持单相接地状态时，接地电流比较小，则电弧容易出现熄火现象，熄火之后将很难再燃烧起来。
而接地电流相对较大，电弧可以保持稳定燃烧状态，这个时候，10kv系统电缆路线在异常状态下，有可能会出现间歇性电弧问题。
众所周知，间歇性电弧是引起弧光接地电压一大重要因素。
而且，在运行过程中，问题出现范围会比较广，持续时间比较长。
当电压幅值处于常规状态的2.5倍到3.5倍时，10KV电力系统运行将存在安全隐患。
（三）雷电过电压由于10kv系统电缆路线整体耐雷水平比较差，相对的防雷措施也不够完善。
在雷雨季节，10kv电力系统运行受自身网络影响，遭到的雷击时的危害会更大。
当发生雷击时，系统会因遭受雷击出现过电压现象，而且过电压现象会非常明显，可能导致配电设备出现大规模损坏。
（四）内部过电压在10kv电力线路中，线路会由于自身运行出现过电压现象。
电能在系统内部传递或者转化过程中引发过电压，是非常普遍的现象。
主要有两个方面原因，操作过电压和工频过电压。
在这两个原因中，工频过电压主要是系统突然出现负荷而引起，操作过电压是由于人为操作失误或不规范导致，当系统内部的电压比较高时，将会导致故障出现。
10kV配网电压互感器PT铁磁谐振异常仿真模型研究
10kV配网电压互感器PT铁磁谐振异常仿真模型研究作者：卢晓宇高岳达赵哲来源：《粘接》2024年第01期摘要：为了研究PT铁磁谐振所带来的影响，分析其影响因素，以10 kV低压配电网形成PT铁磁谐振过电压的基本原理为基础，利用EMTP-ATP计算机软件，构建中性点不接地系统仿真模型。
以电压互感器的励磁特性、三相参数不平衡2大因素对铁磁谐振影响为例，进行仿真计算分析。
仿真结果表明：PT铁磁特性较佳，可以减少谐振发生的概率，不过不能完全消除；此外，PT铁磁谐振产生较多的几率，受三相参数不平衡，或者对地电容大小不平衡等因素影响较大。
基于仿真结果开展对各影响因素范围进行比较，进而为10 kV配网电压互感器PT铁磁谐振防治措施提供相关参考数据。
关键词：10 kV配电网电压；互感器；PT铁磁谐振；电压仿真中图分类号：TM451;TP391.9文献标志码：A文章编号：1001-5922（2024）01-0185-04Simulation model study of abnormal PT ferromagnetic resonance of 10 kV distribution network voltage transformerLU Xiaoyu，GAO Yueda，ZHAO Zhe（Electric Energy Metering Branch of Inner Mongolia Power （Group） Co.，Ltd.，Hohhot 010000，Inner Mongolia China）Abstract：In order to study the effect of PT ferromagnetic resonance and analyze the influencing factors，based on the basic principle of PT ferromagnetic resonance overvoltage formation in 10 kV low voltage distribution network，the simulation model of neutral point ungrounded system was established by using EMTP-ATP computer software.Taking the excitation characteristics of voltage transformer and the three-phase parameter imbalance as two major factors affecting the ferromagnetic resonance，the simulation calculation and analysis were carried out.The simulation results showed that the characteristics of ferromagnetic resonance of PT was better，which reduced the probability of resonance generation，but it could not be completely eliminated.In addition，the PT ferromagnetic resonance had a higher chance of occurrence，which was greatly affected by the three-phase parameter imbalance or the ground capacitance imbalance.Based on the simulation results，the comparison of the influence factors range was carried out，and then the relevant reference data for the prevention and control measures of 10 kV distribution network voltage transformer PT ferromagnetic resonance were provided..Key words：10 kV distribution network voltage;transformer;PT ferromagnetic resonance;voltage simulation近年來，我国电力系统快速发展，各种电压等级电力线路快速增加，PT数量日益增多，特别在10 kV配电网中，因PT铁磁谐振而导致系统过电压引发电力设备被烧毁的现象经常发生，这严重影响电力系统正常运行，因此加强对10 kV配电网电压互感器PT铁磁谐振过电压研究，对于低压配电网，特别10 kV配电网系统安全运行具有重要现实意义。
针对配电网特点进行技术升级的仿真模型
2018年第10期总第377期针对配电网特点进行技术升级的仿真模型瞿冬波，刘国军，庄益，张应江，杨子力，王振涛，魏峰（云南电网有限责任公司曲靖供电局，云南曲靖655000）《南方电网发展规划(2013—2020年)》（以下简称规划）规则中对电网服务质量要求：到2020年，电网安全稳定水平、供电可靠性和经济指标进一步提升，城乡用户供电可靠率分别超过99.97%和99.92%，部分重点城市电网技术装备可靠性达到国际先进水平。
规划同时对电网节能增效做出了明确要求：到2015年，电网综合输配电损耗率不超过7.75%，到2020年，在西电东送中规模进一步扩大的情况下，电网综合输配电损耗率力争降到最低。
云南电网有限责任公司在未来5年，总投资不低于305亿元，重点解决电网的薄弱环节，加快地区县农村电网改造升级，提升农村地区装备水平及农网运行维护能力，促进地方经济社会发展。
配电网升级改造的重点是加大投资力度进行10kV 线路规划建设，更换原有10kV 和低压台变线路，更换配电变压器、新增布点等。
对于影响范围较小、改造需求迫切、投资过大或投入产出比过小的需求点，需要进行技术升级改造。
一般做法是生产部门据各自的需求，以及相关人员的评估和建议进行项目申报，采购相应的设备进行技术升级改造。
但是由于项目需求方对现有的技术治理方案了解不够全面，对方案的效果和适用条件了解不深，导致技术升级改造后还存在不适用，效果不佳的风险。
本规划对成熟的配电网技术升级方案进行梳理并结合各类典型设计方案，与配电网特点进行匹配，开发出一套仿真模型。
该仿真模型可以适用于任何配电网环境，可以根据项目的特点和数据，导出适合本规划的技术升级方案，并给予相关的指导建议和注意事项。
针对配电网特点进行技术升级的仿真模型应用，可以避免规划需求方盲目申报项目，造成重复建设和资源浪费，提高项目改造效率和治理效果，提高城乡用户供电可靠率，提升农村地区配电网装备水平及运行维护能力。
单相变压器空载合闸励磁涌流特性的仿真建模及实验分析
阻和漏电感。Rm 和 Xm 分别为变压器励磁电阻和励磁电感。i1 为一次侧电流，u1=U1msin(ωt+α) 为电源电压，其中 α 为合闸电 压初相角。变压器空载合闸时的一次侧回路方程如式（1）。
铁芯漏磁通很小，X1σ 一般可忽略。不考虑铁芯饱和或在 铁芯饱和之前，式中 i1 和 就为线性关系，其关系如式（2）。
［Keywords］transformer; inrush current; closing angle of source voltage
当变压器空载合闸或掉电后恢复供电时，在变压器原方 绕组中会产生幅值很大的励磁涌流 [1]。励磁涌流一般峰值很大，
可达到一次侧额定电流的 4~8 倍，含有大量高次谐波，易引起 变压器继电保护装置误动 [2]。
目前为止励磁涌流主要有两个研究方向，一个是励磁涌 流识别技术 [3]，主要是正确识别电力变压器的励磁涌流。另一 个是励磁涌流抑制技术 [4]，主要是探索如何抑制和削弱励磁涌
流。本文针对单相变压器空载合闸暂态过程进行了仿真建模
和实验分析。
1 单相变压器空载合闸暂态分析 如图 1 所示，R1数据及分析利用录波仪记录励磁涌流的波形记下涌流峰值取其绝对值并用标幺值表示作出涌流峰值和电压合闸角之间的关系曲线具体见图5302515500201020406080100120140160180电压合闸角度励磁涌流峰值标幺值图5涌流峰值标幺值与电压合闸角的关系合闸角在0到90之间励磁涌流峰值随着合闸角增大而逐渐减小在90到180之间励磁涌流峰值随着合闸角增大而增大总体呈现一个v字形合闸角越靠近90则产生的励磁涌流越小越靠近0和180励磁涌流则越大
e
I
R
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U
jXσ
e
Rm
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铁芯漏磁通很小，X1σ 一般可忽略。不考虑铁芯饱和或在 铁芯饱和之前，式中 i1 和 就为线性关系，其关系如式（2）。
［Keywords］transformer; inrush current; closing angle of source voltage
当变压器空载合闸或掉电后恢复供电时，在变压器原方 绕组中会产生幅值很大的励磁涌流 [1]。励磁涌流一般峰值很大，
可达到一次侧额定电流的 4~8 倍，含有大量高次谐波，易引起 变压器继电保护装置误动 [2]。
目前为止励磁涌流主要有两个研究方向，一个是励磁涌 流识别技术 [3]，主要是正确识别电力变压器的励磁涌流。另一 个是励磁涌流抑制技术 [4]，主要是探索如何抑制和削弱励磁涌
流。本文针对单相变压器空载合闸暂态过程进行了仿真建模
和实验分析。
1 单相变压器空载合闸暂态分析 如图 1 所示，R1数据及分析利用录波仪记录励磁涌流的波形记下涌流峰值取其绝对值并用标幺值表示作出涌流峰值和电压合闸角之间的关系曲线具体见图5302515500201020406080100120140160180电压合闸角度励磁涌流峰值标幺值图5涌流峰值标幺值与电压合闸角的关系合闸角在0到90之间励磁涌流峰值随着合闸角增大而逐渐减小在90到180之间励磁涌流峰值随着合闸角增大而增大总体呈现一个v字形合闸角越靠近90则产生的励磁涌流越小越靠近0和180励磁涌流则越大
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特高压自耦变压器的建模和电磁暂态仿真_曾麟钧
(The College of Electrical Engineering and Information Technology, China Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei Province, China)
பைடு நூலகம்
ABSTRACT: To correctly apply transformer differential protection in the environment of ultra high voltage (UHV), it is necessary to model the UHV power transformer reasonably and carry out the corresponding electro-magnetic transient simulations. According to the equivalent circuit of three winding autotransformer, we set up the three winding autotransformer model by means of unified magnetic equivalent circuit (UMEC) transformer model provided by EMTDC software. The parameters of UHV transformer are converted to those of the UMEC model. By this way, the UHV transformer model is built. Under the UHV environment, the excitation and internal fault current of UHV power transformer are simulated, and the simulated data are utilized to investigate the operation reliability of the well-applied differential protection combined with second order harmonic blocking. Simulation results show that the second order harmonic ratios of inrush currents through three phases of the UHV power transformer are all below 10%. In this case, the mal-operation of the differential protection cannot be avoided if the strategy that one phase current is applied to restrain three phases is adopted and the threshold of second order harmonic restraint ratio is 15%~20%. Besides, in some light fault conditions, the second harmonic ratio of the fault current is relatively high in the beginning of fault inception, leading to the short time delay of operation of protection.
பைடு நூலகம்
ABSTRACT: To correctly apply transformer differential protection in the environment of ultra high voltage (UHV), it is necessary to model the UHV power transformer reasonably and carry out the corresponding electro-magnetic transient simulations. According to the equivalent circuit of three winding autotransformer, we set up the three winding autotransformer model by means of unified magnetic equivalent circuit (UMEC) transformer model provided by EMTDC software. The parameters of UHV transformer are converted to those of the UMEC model. By this way, the UHV transformer model is built. Under the UHV environment, the excitation and internal fault current of UHV power transformer are simulated, and the simulated data are utilized to investigate the operation reliability of the well-applied differential protection combined with second order harmonic blocking. Simulation results show that the second order harmonic ratios of inrush currents through three phases of the UHV power transformer are all below 10%. In this case, the mal-operation of the differential protection cannot be avoided if the strategy that one phase current is applied to restrain three phases is adopted and the threshold of second order harmonic restraint ratio is 15%~20%. Besides, in some light fault conditions, the second harmonic ratio of the fault current is relatively high in the beginning of fault inception, leading to the short time delay of operation of protection.
基于matlab的变压器仿真建模及特性分析电气专业方向设计报告
西南科技大学电气专业方向设计报告设计名称：基于Matlab的变压器仿真建模及特性分析姓名：学号:班级：指导教师：起止日期：2015年11月3日------2015年11月27日西南科技大学信息工程学院制方向设计任务书学生班级：学生姓名：学号：设计名称：基于MATLAB的变压器仿真建模及特性分析起止日期：2015/11/03～2015/11/27指导教师：方向设计学生日志基于MATLAB的变压器仿真建模及特性分析摘要：通过MATLAB软件中的电力系统模块，建立了分析变压器饱和特性的系统仿真模型。
使用该模型，对考虑磁滞、剩磁影响的饱和特性以及变压器的空载、负载、空载合闸、副边突然短路（负载）进行仿真分析，为分析变压器的特性提供了简单有效的方法。
并能通过分析加深对变压器特性的理解。
关键词：变压器；MA TLAB；特性分析Simulation modeling and analysis of transformer based on MATLABAbstract：Through the power system module of MATLAB software, the system simulation model of the saturation characteristic of transformer is established. Using the model, the simulation analysis was carried out to consider the effect of hysteresis, remanence saturation characteristics and transformer no-load, load, no-load closing, side sudden short circuit (load), provides a simple and effective method for the analysis of transformer properties. And can deepen the understanding of the characteristics of the transformer.Key words：Transformer ；MATLAB ；Characteristic analysis一、设计目的和意义电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。
MATLAB变压器仿真讲解
扬州大学专业软件应用综合设计报告水能学院13级电气专业题目变压器综合仿真设计二学生某某某学号131504207指导教师张建华2015年12月30日目录一、设计题目 (2)二、正文 (2)1、引言 (2)2、设计依据及框图 (3)2.1 设计平台 (3)2.2 设计思想 (4)2.3 设计结构框图或流程图 (6)2.4各模块功能简介 (6)3、软件调试分析 (10)4、结语 (23)5、参考文献 (25)6、致谢 (25).变压器综合仿真设计二摘要：随着变压器技术的进步，传统仿真已经受到了很大的限制。
并且当下要推动变压器技术的发展，已经不能再依靠传统仿真。
因此，对于变压器的计算机仿真技术势在必行。
本为通过MATLAB软件，对变压器的运行特性进行了仿真。
主要仿真的内容包括：变压器磁路电流畸变以及变压器负载运行特性曲线研究。
仿真所用到的方法为数值计算方法，通过插值的方法实现了对曲线的拟合。
仿真时，结合实际情况可输入不同参数便于研究。
文中给出了各种运行特性的仿真结果图，并且结合理论对其做了简单的分析，验证了仿真方法的准确性和可行性。
关键字：变压器；MATLAB仿真分析；曲线拟合1 引言设随着科学技术进步，电工电子新技术的不断发展，新型电气备不断涌现，人们使用电的频率越来越高，人与电的关系也日益紧密，对于电性能和电气产品的了解，已成为人们必需的生活常识。
变压器是一种静止的电气设备，它是利用电磁感应原理把一种电压的交流电能转变成同频率的另一种电压的交流电能，以满足不同负载的需要。
在电力系统中，变压器是一个重要的电气设备，它对电能的经济传输，灵活分配和安全使用具有重要的作用，此外，也使人们能够方便地解决输电和用电这一矛盾。
由于计算机仿真技术的出现，传统的物理仿真系统逐渐的被计算机仿真系统代替。
计算机仿真系统所具有的效率高、精度高、重复性和通用性好、容易改变仿真参数等优点，还可以实现物理仿真无法实现的有危险性的或者是成本昂贵的仿真。
10kV系统中智能万用变压器建模及DSP控制
攀
望～
断， 运算 ， 出 ６ Ｐ 输 路 ＷＭ 信号驱动 ＩＢ ， Ｇ Ｔ 系统框 图如
图 ４ 。
２ ＩＴ原 理 及 主 电路 拓 扑 结构 Ｕ
Ｉ Ｔ的原 理结 构 如 图 １ 图 ２所 示 。本 文 采 用 了 Ｕ 和
一
种 ＩＴ结构模型 ， Ｕ 这种拓扑结构 由简单的整流模块 、
Ｃ ａｇｈ １ １４ Ｃ ｉａ ｈ ｎ ｓａ４ ０ ， ｈｎ ） １
Ａｂｓｒ ｃ ： ｎｅｌ ｅ ｔ ｎｖ ｒａ ｒｎ ｆｒ ｒｉ ａ ｎ ｗ ｋｎ ｆｐ ｗｅ ｏ ｖ ｒｉｎ ｅ ｕｐ ｎ ｆｖ ｌ ｇ ｏ ｖ ｒｉｎ ａ ｄ ｔ ａ ｔ Ａｎ ｉｔｌｇ ｎ ｉｅ ｓｌ ａ ｓ ｍｅ ｅ ｉｄ ｏ ｏ ｒｃ ｎ ｅｓｏ ｑ ｉｍｅ ｔｏ ｏｔ ｅ ｃ ｎ ｅｓｏ ｎ ｉ ｕ ｔ ｏ ｓ ａ
二极 管 ， 以缓 冲 Ｐ ＷＭ 过 程 中 的无 功 电能 。采用 Ｔ 公 Ｉ
司 的 Ｔ ３ ０ ２ ３ ３为 主控芯 片 。它 内部 采用 程 序 和 ＭＳ ２ Ｃ ８ ４
本文 系统 采 用 了整流 、 频隔 离 、 变 三级 结构 的 高 逆 拓扑 结构 模 型 ， 开发 了基 于 Ｔ ３０ ２３ ３的 Ｄ Ｐ控 ＭＳ２ Ｃ ８４ Ｓ 制 系统 ， 行 了 １ｋ ／０ Ｖ 智 能 万 用 变 压 器 运 行 与 进 ０ Ｖ ５０ 控 制 的仿 真 和实 验 ， 果证 明了设 计 的可行 性 。 结
数据分开的哈佛结构 ， 具有专门的硬件乘法器 ， 广泛采 用流 水线操 作 ， 供 特 殊 的 Ｄ Ｐ指 令 ， 以快 速 地实 提 Ｓ 可 现各 种 数 字 信 号 算 法 ， 有 很 强 的 实 时 处 理 能 力 。 具
Ｄ Ｐ采集 输 入 电压 ， 入 电流 以及直 流侧 电压 ， 过判 Ｓ 输 经
电力变压器中不同磁屏蔽的建模_仿真和基准化实验验证
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电工电能新技术
第 34 卷
立式磁屏蔽叠积方向为 z 轴， 实体建模， 电导率 ［10 ］ 与磁导率的设定与平板式的中间整块模型相同 。 两种屏蔽的铁心叠积方式与立式屏蔽相同 ， 为 减少铁心涡流损耗， 根据式 （ 8 ） 电阻率 ρ 越大， 即铁
图6 Fig． 6 平板式和立式磁屏蔽
MEMtype and Mtype shields
Δ
Δ
Δ
Δ Δ
图5 Fig． 5
磁化曲线和损耗曲线
Magnetization and loss curves
4. 2
模型结构 在激励绕组上部分别放置两种磁屏蔽 。平板式
磁屏蔽兼有磁分路和通常电磁屏蔽中涡流反作用的 type shield ） ； 立 功能， 称之为 MEM 型磁屏蔽 （ MEM式磁屏蔽有磁分路功能， 其涡流反作用可忽略不计， type shield ） 。 磁分路 功 能 称之为 M 型磁屏蔽 （ M-
［3 ］
Simulation model
图3 Fig． 3
磁力线分布 Magnetic curve
。
由图 3 可见， 负载与镜像空载的磁力线分布基 比较观 本一致。图 4 为对称面上磁通密度分布图， 察屏蔽中心线附近的磁密曲线， 两种情况下的磁通 密度分布也很接近， 图 4 中 y 轴是屏蔽模型的中轴 线位 置， 原 点 为 图 3 模 型 的 坐 标 原 点。 在 y = 430mm 左右负载磁密曲线出现一个上升点， 是因为 在屏蔽端部 （ y = 430mm ） 处漏磁通分布集中， 故端 部磁密有少量增加， 整体来看， 二者曲线有较好的吻 合， 足以证明方法的正确性与可行性。
损耗以及图 2 中 y 与 z 方向上的经典涡流和异常涡 流损耗， 附加铁损包含 x 方向 （ 即垂直屏蔽方向 ） 上 的经典涡流和异常涡流损耗。
10KV配电网潮流计算及建模仿真开题报告
湖南工学院2015届毕业设计开题报告
题目
10KV配电网潮流计算及建模仿真
学生姓名
班级学号
专业化1.课题的来自景配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。配电网按电压等级来分类可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV），低压配电网（220/380V）； 负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。建立强大的配电网络是目前世界上电力大国解决高电压、大容量、远距离送点和电网互联的一个重要手段。其作为目前电力电子技术在电力系统中应用最为全面，最为复杂的系统已经成为一门关于电力电子技术应用的专门学科。配电网潮流计算是配电管理系统应用软件功能组成之一。本设计在分析配电网元件模型的基础上，建立了配电网潮流计算的数学模型。由于配电网的结构参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算采用相适应的算法。配电网的结构特点呈辐射状，在正常运行时是开环的；配电网的另一个特点是配电线路的总长度较输电线路要长并且分支较多，配电线路的线径比输电网的细以至于配电网的R/X较大，且线路的充电电容可以忽略。配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法，文中对前推回代法的基本原理，收敛性及计算速度等进行了理论分析比较仿真和算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，这个方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。
2、课题的意义
电力系统的潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本计算，是电力系统规划和运行中不可缺少的一个重要组成部分。也可以说，潮流计算是电力系统分析中最基本、最重要的计算，是电力系统安全、经济分析和实时控制的基础。潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态，如母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布及功率损耗等。即潮流计算是对电力系统的功率分布和电压分布的计算, 其具体任务就是编制系统的调度计划和电气设备检修计划, 确定电力系统中变压器分接头位置和系统中枢点与电压控制点的电压曲线， 进行事故运行方式的分析, 为电力系统短路和稳定的计算提供数据, 为继电保护及自动装置的整定与电力系统设计规划提供依据等。潮流计算的目的是对现有电力系统的正常运行状态进行分析,提示必要的改进措施, 同时为新建系统或扩建系统的有关分析和计算打下了基础。 配电网潮流计算是配电网的经济运行、系统分析等重要基础，但由于配电网与输电网有 着明显的差异:配电网具有环形结构, 而通常以开环方式运行。通常呈辐射状，支路比值较大，分支线较多；配电线路中的R/X 比值偏大使输电网中常用的潮流计算算法如传统的牛顿法和快速分解法在应用于配电网潮流计算时容易形成病态而无法收敛，因此，研究适用配电网的潮流算法也是至关重要的。 目前，输电系统潮流计算方法已经较为成熟，并且获得了广泛的实际应用。但随着电力 系统规模的不断扩大，潮流计算方程阶数越来越高，对这种规模的方程不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的，因此，这也成为促使电力系统研究人员不断寻求新的、更可靠的潮流计算方法.
题目
10KV配电网潮流计算及建模仿真
学生姓名
班级学号
专业化1.课题的来自景配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。配电网按电压等级来分类可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV），低压配电网（220/380V）； 负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。建立强大的配电网络是目前世界上电力大国解决高电压、大容量、远距离送点和电网互联的一个重要手段。其作为目前电力电子技术在电力系统中应用最为全面，最为复杂的系统已经成为一门关于电力电子技术应用的专门学科。配电网潮流计算是配电管理系统应用软件功能组成之一。本设计在分析配电网元件模型的基础上，建立了配电网潮流计算的数学模型。由于配电网的结构参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算采用相适应的算法。配电网的结构特点呈辐射状，在正常运行时是开环的；配电网的另一个特点是配电线路的总长度较输电线路要长并且分支较多，配电线路的线径比输电网的细以至于配电网的R/X较大，且线路的充电电容可以忽略。配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法，文中对前推回代法的基本原理，收敛性及计算速度等进行了理论分析比较仿真和算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，这个方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。
2、课题的意义
电力系统的潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本计算，是电力系统规划和运行中不可缺少的一个重要组成部分。也可以说，潮流计算是电力系统分析中最基本、最重要的计算，是电力系统安全、经济分析和实时控制的基础。潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态，如母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布及功率损耗等。即潮流计算是对电力系统的功率分布和电压分布的计算, 其具体任务就是编制系统的调度计划和电气设备检修计划, 确定电力系统中变压器分接头位置和系统中枢点与电压控制点的电压曲线， 进行事故运行方式的分析, 为电力系统短路和稳定的计算提供数据, 为继电保护及自动装置的整定与电力系统设计规划提供依据等。潮流计算的目的是对现有电力系统的正常运行状态进行分析,提示必要的改进措施, 同时为新建系统或扩建系统的有关分析和计算打下了基础。 配电网潮流计算是配电网的经济运行、系统分析等重要基础，但由于配电网与输电网有 着明显的差异:配电网具有环形结构, 而通常以开环方式运行。通常呈辐射状，支路比值较大，分支线较多；配电线路中的R/X 比值偏大使输电网中常用的潮流计算算法如传统的牛顿法和快速分解法在应用于配电网潮流计算时容易形成病态而无法收敛，因此，研究适用配电网的潮流算法也是至关重要的。 目前，输电系统潮流计算方法已经较为成熟，并且获得了广泛的实际应用。但随着电力 系统规模的不断扩大，潮流计算方程阶数越来越高，对这种规模的方程不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的，因此，这也成为促使电力系统研究人员不断寻求新的、更可靠的潮流计算方法.
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第３ ９卷 第 ３期
２１ ０ ２年 ５月
华 北 电 力 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ａ ｈ ｎ ｌ ｃｒ ｏ ｅ ｉ ｅ ｓ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＮｏ ｈ Ｃ ｉ ａ Ｅ ｅ ｔｉ Ｐ ｗ ｒＵｎ ｖ ｒ ｉ ｃ ｔ
Ｖｏ ． １３９． ． Ｎｏ ３ Ｍａ ｙ． ２ ２ ０１
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性。
关键 词 ：１ Ｖ 单 相 变压 器 ；严格 无源 ；电路 综合 ；宏 模 型 ； 作 用集 方法 ； 式搜 索 法 ０ｋ 起 模 中 图 分 类 号 ：Ｔ ４ Ｍ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ２ ９ （ ０ ２ ３— ０ ４— ５ ０ ７— ６ １ ２ １ ０ ０ ２ ０ Ｊ
了建 模 仿 真 。 该 方 法 首 先依 据 测 量得 到 的 导 纳参 数 建立 其 订 型 等 效 电路 ，然后 用 改进 矢量 匹 配 法对 导 纳 参 数 进 行 有 理 函 数 逼 近 ；为 建 立 能进 行稳 定仿 真 的 电路 模 型 ，应 用起 作 用集 方 法对 导 纳 参 数 的 有 理 函数 进 行 无 源 优 化 ，再 用模 式搜 索 法 对 电路 元件 进 行 优 化 ，使 电路 综 合 得 到 的 竹 型 电路 模 型仅 由参 数 值 为正 值 的 Ｒ Ｃ 元 ＬＧ 件 组 成 ，最 终 实 现 了变 压 器 电路 模 型 的 严格 无 源性 。对 １ Ｖ 单 相 变 压 器进 行 仿 真计 算 验证 了该 方 法 的 有 效 ０ｋ
ｃ ｎ ｒ ｉｇ ｔ ｅ ｖ ｌｄ ｔ ｆｔ ｅ ｐｒｐｏ ｅ ｅｈ ｄ． ｏ ｆｍ ｎ ｈ ａ ｉｉｙ ｏ ｈ ｏ ｓ ｄ ｍ ｔｏ ｉ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： １ ０ｋＶ ｒ ｎ ｆｒ ｒ ｓｒｃｌ ｓ ｉｅ； ｃｒ ｕｔ ｓ ｎ ｈ ｓｚ ｔａ ｓｏ ｍｅ ； ｔｉｔｙ ｐａ ｓｖ ｉｃ ｉ ｙ ｔ ｅ ｉｅ； ｍ ａ ｒ － ｄｅ ； ａ ｔｖ ｓ ｔｍｅ ｈ ｄ；ｐａｔｒ ｓ ａｃ ｃ ｏ ｍｏ ｌ ｃｉｅ—ｅ ｔ ｏ ｔ ｎ ｅ ｒｈ ｅ ａｇ ｒｔ ｌｏｉ ｈｍ
１ Ｖ 单 相 变 压 器 高 频 无 源 宏 模 型 ｋ ０ 的 建 立 与 特 快 速 暂 态 仿 真
赵 京 生 ， 张 重 远
（ 北 电 力 大 学 河 北 省 输 变 电设 备 安 全 防御 重 点 实 验 室 ，河 北 保 定 ０ １０ ） 华 ７ ０ ３
摘 要 ：提 出 了一 种 适 用 于 变 压 器 的 高 频 无 源 宏 电路 模 型 的建 立 方 法 ，并 应 用该 方 法 对 一 个 １ Ｖ 变 压 器 进 行 ０ｋ